تعد مراقبة درجة حرارة الحبوب جزءًا مهمًا من الإدارة الحديثة لتخزين الحبوب. داخل الصومعة، يمكن أن تختلف درجة الحرارة باختلاف الأعماق والمواقع، وقد تشير الزيادات الموضعية في درجة الحرارة إلى هجرة الرطوبة، أو النشاط البيولوجي، أو تطور التلف.
A كابل مراقبة درجة حرارة الحبوبيوفر طريقة عملية لقياس درجة الحرارة بشكل مستمر في نقاط متعددة داخل الحبوب المخزنة ونقل البيانات إلى نظام المراقبة.


كابل مراقبة درجة حرارة الحبوب عبارة عن مجموعة كابلات مرنة مع أجهزة استشعار متعددة لدرجة الحرارة موزعة على طوله.
عادة ما يتم تعليق الكابل عموديًا داخل صومعة الحبوب. يتم وضع المستشعرات على ارتفاعات مختلفة، مما يسمح للنظام بقياس درجة الحرارة في طبقات مختلفة من الحبوب المخزنة.
يتكون النظام النموذجي من:
| عنصر | وظيفة |
|---|---|
| كابل مراقبة درجة الحرارة | يحمل العديد من أجهزة استشعار درجة الحرارة |
| أجهزة استشعار درجة الحرارة | قياس درجة الحرارة في النقاط الفردية |
| وحدة الحصول على البيانات | يقرأ ويعالج بيانات الاستشعار |
| RS485/واجهة الاتصال | نقل بيانات القياس |
| برامج المراقبة | يعرض بيانات درجة الحرارة والإنذارات |
| منصة سحابية | يتيح المراقبة والإدارة عن بعد |
الميزة الرئيسية هي ذلكيمكن لكابل واحد مراقبة نقاط درجة الحرارة المتعددةبدلاً من قياس درجة الحرارة على سطح الحبوب فقط.
كيف يعمل كابل درجة الحرارة داخل الصومعة؟
يمكن تقسيم عملية العمل الأساسية إلى خمس خطوات.
1. يتم تركيب الكابل داخل الحبوب
يتم وضع كابل المراقبة عموديًا داخل الصومعة.
اعتمادًا على هيكل الصومعة ومتطلبات المراقبة، يمكن تركيب عدة كابلات في مواقع مختلفة.
على سبيل المثال:

يمثل كل مستشعر نقطة قياس مختلفة.
وهذا يسمح للمشغلين بفهمتوزيع درجة الحرارة العموديداخل كتلة الحبوب.
2. أجهزة الاستشعار تقيس درجة الحرارة على أعماق مختلفة
يتم تثبيت أجهزة استشعار درجة الحرارة على فترات زمنية محددة مسبقًا على طول الكابل.
على سبيل المثال، قد يحتوي الكابل على أجهزة استشعار في:
- 1 m
- 2 m
- 3 m
- 4 m
- 5 m
يمكن تخصيص تباعد المستشعر الفعلي وعدد نقاط القياس وفقًا لحجم الصومعة ومتطلبات المراقبة.
يقيس كل مستشعر درجة حرارة الحبوب المحيطة.
3. تقوم وحدة الاقتناء بقراءة أجهزة الاستشعار

يتم توصيل كابل درجة الحرارة بوحدة الحصول على البيانات أو RTU.
تقوم وحدة الاستحواذ بقراءة كل مستشعر بشكل تسلسلي وتحويل إشارة المستشعر إلى قيمة درجة الحرارة.
بالنسبة لنظام الاستشعار الرقمي، يمكن تمثيل العملية على النحو التالي:
مستشعر درجة الحرارة ← وحدة الاستحواذ ← بيانات درجة الحرارة الرقمية
يمكن لوحدة الاستحواذ بعد ذلك ربط كل قياس بالكابل المطابق وموضع المستشعر.
4. يتم نقل بيانات درجة الحرارة
بعد جمع القياسات، يمكن لوحدة الاقتناء نقل البيانات من خلال واجهة اتصال صناعية مثلRS485/مودبوس RTU.
بالنسبة للأنظمة الأكبر حجمًا، يمكن بعد ذلك نقل البيانات عبر Ethernet أو 4G أو LoRa أو طرق اتصال أخرى إلى منصة المراقبة.
الهندسة المعمارية النموذجية هي:
مجسات درجة الحرارة
1
>>
كابل المراقبة
2
>>
وحدة الحصول على البيانات
3
>>
RS485 / مودبوس
4
>>
البوابة / جهاز الاتصالات
5
>>
منصة السحابة
6
وهذا يعني أن المشغلين لا يحتاجون بالضرورة إلى دخول منطقة الصومعة للتحقق من بيانات درجة الحرارة.
5. يحدد النظام التغيرات غير الطبيعية في درجات الحرارة
يمكن لبرنامج المراقبة عرض قيم درجة الحرارة من أجهزة الاستشعار الفردية ومقارنة القياسات بين النقاط المختلفة.
على سبيل المثال:
| كابل | نقطة | درجة حرارة | حالة |
|---|---|---|---|
| كابل 1 | T01 | 22.4 درجة | طبيعي |
| كابل 1 | T02 | 22.8 درجة | طبيعي |
| كابل 1 | T03 | 23.1 درجة | طبيعي |
| كابل 1 | T04 | 29.6 درجة | انتباه |
| كابل 1 | T05 | 23.0 درجة | طبيعي |
يمكن أن تشير درجة الحرارة المرتفعة بشكل ملحوظ عند نقطة ما إلى وجود مشكلة محلية محتملة.
يمكن للنظام إنشاء إنذار وفقًا لحدود درجة الحرارة التي تم تكوينها أو قواعد تغيير درجة الحرارة.
لماذا تعتبر نقاط درجة الحرارة المتعددة مهمة؟
ليس بالضرورة أن تكون الحبوب الموجودة داخل الصومعة ذات درجة حرارة موحدة.
قد تواجه المناطق المختلفة ظروفًا مختلفة بسبب:
- هجرة الرطوبة
- تغيرات درجة الحرارة المحيطة
- تنفس الحبوب
- النشاط الميكروبي
- حشوة الحبوب غير المتساوية
- تهوية سيئة
- التكثيف
- التدفئة الموضعية
قد لا يتمكن مستشعر درجة الحرارة الفردي من اكتشاف نقطة ساخنة محلية.
توفر أجهزة الاستشعار المتعددة الموزعة عموديًا عبر الحبوب صورة أكثر اكتمالاً لملف درجة الحرارة.
على سبيل المثال، إذا كانت معظم نقاط القياس حوالي 22-24 درجة ولكن نقطة واحدة تزيد تدريجياً إلى 28-30 درجة، فيمكن لنظام المراقبة تسليط الضوء على هذا الموقع لمزيد من الفحص.
ما هو عدد كابلات درجة الحرارة التي تحتاجها الصومعة؟
لا يوجد رقم واحد مناسب لكل صومعة.
يعتمد العدد المطلوب على عوامل مثل:
- قطر الصومعة
- ارتفاع الصومعة
- نوع الحبوب
- سعة التخزين
- نطاق قياس الكابل
- تباعد الاستشعار
- متطلبات دقة المراقبة
- معايير التخزين المعمول بها
بالنسبة للصومعة الأكبر، يمكن توزيع كابلات متعددة عبر المنطقة الأفقية.
كابل مراقبة درجة حرارة الحبوب مقابل القياس اليدوي
| ميزة | كابل درجة الحرارة | القياس اليدوي |
|---|---|---|
| نقاط القياس | عديد | عادة ما تكون محدودة |
| المراقبة المستمرة | نعم | لا |
| المراقبة عن بعد | ممكن | عادة لا |
| كشف النقاط الساخنة | نعم | أكثر صعوبة |
| تسجيل البيانات | تلقائي | يدوي |
| إنذار في الوقت الحقيقي | ممكن | محدود |
| تطبيق صومعة كبيرة | مناسب | أقل كفاءة |
بالنسبة لمرافق تخزين الحبوب واسعة النطاق، يمكن للمراقبة الآلية أن تقلل بشكل كبير من الحاجة إلى القياسات اليدوية المتكررة.
ما الذي يجب عليك مراعاته عند اختيار كابل درجة حرارة الحبوب؟
عند اختيار كابل لتطبيقات الصومعة، يجب مراعاة العديد من المواصفات الفنية.
عدد نقاط القياس:يجب أن يوفر الكابل أجهزة استشعار كافية لعمق المراقبة المطلوب.
دقة درجة الحرارة:بالنسبة لتخزين الحبوب، تؤثر دقة المستشعر بشكل مباشر على موثوقية مراقبة درجة الحرارة وقرارات الإنذار.
القوة الميكانيكية:يجب أن يتحمل الكابل التركيب وضغط الحبوب وقوى السحب والاستخدام طويل الأمد داخل بيئة التخزين.
حماية البيئة:تعد الحماية ضد الرطوبة والغبار والأضرار الميكانيكية أمرًا مهمًا للتشغيل على المدى الطويل.
الاتصالات الاستشعار:قد تستخدم كابلات درجات الحرارة المختلفة بنيات استشعار وطرق اتصال مختلفة. يجب التأكد من التوافق مع نظام الاستحواذ قبل التثبيت.
بروتوكول الاتصال:للأنظمة الصناعيةRS485 ومودبوس RTUتُستخدم عادةً بين معدات الاستحواذ وأنظمة التحكم أو المراقبة ذات المستوى الأعلى.
طريقة التثبيت:يجب أن يكون هيكل الكابل مناسبًا لنوع الصومعة وارتفاع التثبيت وحركة الحبوب المتوقعة.
خاتمة
يعمل كابل مراقبة درجة حرارة الحبوب عن طريق وضع أجهزة استشعار متعددة لدرجة الحرارة في مواقع مختلفة داخل الصومعة. تقوم أجهزة الاستشعار بقياس درجة حرارة الحبوب المحيطة بشكل مستمر، بينما تقوم وحدة الاقتناء بجمع البيانات ونقلها إلى نظام المراقبة.
المبدأ الأساسي بسيط:
أجهزة استشعار متعددة → كابل درجة الحرارة → الحصول على البيانات → الاتصالات → منصة المراقبة → إنذار
قيمة النظام تأتي من قدرته على العرضحيث تحدث تغيرات في درجات الحرارة، وليس فقط ما إذا كانت درجة الحرارة الإجمالية للصومعة مرتفعة.
بالنسبة لمرافق تخزين الحبوب، يمكن أن تصبح مراقبة درجة الحرارة المصممة بشكل صحيح جزءًا مهمًا من إدارة التخزين الوقائي.
حلول مراقبة الحبوب وكابلات درجة الحرارة ZSTC
